5 zanimivosti o elektriki | strela, Edison, drift, superprevodniki, radioizotopi

1. Strela ubije le 10 % prizadetih ljudi
2. Edison ni poznal Ohmovega zakona
3. Elektrika v prevodniku ne doseže niti hitrosti 1 mm/s
4. Superprevodniki izrivajo magnetno polje iz svoje snovi
5. Polprevodniki v LCD zaslonih so nestabilni radioaktivni izotopi

Strela ubije le 10 % prizadetih ljudi

Strele so že od zore človeštva obdane z mistiko. So prvi pojav elektrike, s katerim so se ljudje srečevali. Občasno se zgodi, da strela zadene tudi človeka. Center za nadzor in preprečevanje bolezni (CDC) navaja, da skoraj 90 % prizadetih preživi udar strele. Gre za fascinantno, a hkrati tudi travmatično izkušnjo, saj te temperatura lahko doseže do 30 000 °C, pri čemer pogosto ostanejo trajne posledice. Posebna oblika strele je t. i. pozitivna strela. Ta se pojavi na začetku ali koncu nevihte, lahko pa udari tudi 15 km stran od oblaka iz čistega neba. Ustvari lahko napetost do ene milijarde voltov in v eni sekundi proizvede enako količino energije, kot jo običajna jedrska elektrarna proizvede v 10 minutah (300 TW). Prej smo se že posvetili temi prenapetostne zaščite. Če se želite pripraviti na vse možne scenarije, si oglejte našo ponudbo prenapetostnih zaščit.

Edison ni poznal Ohmovega zakona

Thomas Alva Edison je bil samouk. Ni imel formalne izobrazbe, vendar mu ni manjkalo prirojene inteligence. Svoje izume je najpogosteje razvijal s poskusi in napakami. Pri razvoju komercialno uporabne žarnice se ni opiral na teorijo. Raje je preizkusil več kot 1000 različnih materialov za nitko, preden je našel pravega – volfram. Ko so ga nato novinarji vprašali, kako je pri razvoju žarnice uporabil Ohmov zakon, je izjavil: »Ohmov zakon? Jaz nimam časa za teorije, potrebujem rezultate.« V kontekstu tistega časa je treba razumeti, da je bil Ohmov zakon (U (V) =R (Ω). I (A)) nekaj resnično revolucionarnega. Enostavna formula, ki je razložila delovanje električnega kroga, je imela takrat podobno težo, kot ima danes E=mc².

Elektrika v prevodniku ne doseže niti 1 mm/s

Če sestavimo električni krog dolžine 10 metrov, kako hitro pridejo elektroni od baterije skozi žarnico nazaj do baterije? Odgovor vas bo presenetil – traja cel dan (približno 27 ur). Električni tok se namreč prenaša kot električno polje. To je podobno kot val na vodni gladini. Čeprav se voda komaj premika, se energija prenaša v obliki vala veliko hitreje. Ta pojav imenujemo driftna hitrost. Hitrost toka elektronov v prevodniku pa v elektroniki nima večjega pomena.

Superprevodniki izrivajo magnetno polje iz svoje snovi

Superprevodnik je lahko pod določenimi pogoji skoraj vsak material. Pomembno pa je, da elektroni v materialu prenehajo naključno gibanje in se namesto tega poravnajo v ravnino ter se med seboj »povežejo«. Tako nastanejo t. i. Cooperjevi pari. To stanje običajno nastopi pri zelo nizkih temperaturah, pri večini elementov blizu absolutne ničle. Nekateri materiali pa lahko postanejo superprevodni tudi pri višjih temperaturah. Superprevodnost pomeni, da prevodnik nima upornosti. Elektrika se ne izgublja, ne pretvarja v toploto in ustvarja zelo močno magnetno polje. To polje pa ne ostane znotraj prevodnika. Zaradi t. i. Meissnerjevega efekta se magnetno polje izrine iz snovi v prostor. Čeprav še vedno ni povsem jasno, zakaj do tega pojava pride, se že uporablja v praksi, npr. pri maglev tehnologiji. Omogoča lebdenje na magnetni blazini, po kateri vozijo nekateri hitri vlaki.

Polprevodniki v LCD zaslonih so nestabilni radioaktivni izotopi

Svet elektrotehnike uporablja veliko nenavadnih materialov. Najpomembnejši med njimi so polprevodniki. Pri LCD zaslonih z IGZO tehnologijo pa se uporablja poseben material – indij-galij-cink-oksid, ki je najboljši polprevodnik za zaslone, saj je popolnoma prozoren in se uporablja tudi v zaslonih iPhonov. Element indij ⚛️ je pa v 95 % primerov nestabilen radioaktivni izotop ☢️. Gre za izotop In-115 z beta razpadom. Pri tem razpadu nastaja med drugim tudi kositer. Zakaj pa nihče ne sproži alarma? Ta izotop ima najdaljši razpolovni čas med vsemi znanimi običajnimi materiali. Razpolovni čas In-115 znaša 441 bilijonov let, kar je veliko dlje od starosti vesolja. Razpad torej poteka tako počasi, da ne predstavlja nevarnosti. Zanimivo je tudi, da se indij nikjer na svetu ne pridobiva neposredno – je približno tako redek kot srebro in se vedno nahaja le kot primes v drugih rudah. Pridobiva se torej iz metalurških odpadkov.